单倍体育种的原理:六种育种方法.名称.原理.过程.优缺点

目录1.六种育种方法.名称.原理.过程.优缺点2.单倍体育种的原理是什么3.单倍体育种的原理是什么？4.花药离体培养,单倍体育种,秋水仙素处理的原理分别是什么 如何区分这这三种方法?5.单倍体育种的原理是染色体变异吗？6.各育种方式优缺点对比7.单倍体育种的原理有没有植物细胞全能性1.六种育种方法.名称.原理.过程.优缺点育种方法1、杂交育种：用于有性生殖的生物，利用基因自由组合原理，周期长。（1）原理：基因重组（通过基因分离、自由组合，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起。（2）方法：连续自交，不断选种。（3）举例：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病(R)对易染底盘锈病(r)为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。要求使用杂交育种的方法培育出具有优良性状的新品种。操作方法：①让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得F1；②让F1自交得F2③选F2中矮秆抗病小麦自交得F3；④留F3中未出现性状分离的矮秆抗病个体，对于F3中出现性状分离的再重复③④步骤。（4）特点：育种年限长，需连续自交不断举优汰劣才能选育出需要的类型。（5）说明：①该方法常用于：A．同一物种不同品种的个体间，如上例；B．亲缘关系较近的不同物种个体间（为了使后代可育，应做染色体加倍处理，得到的个体即是异源多倍体），如八倍体小黑麦的培育、萝卜和甘蓝杂交。②若该生物靠有性生殖繁殖后代，则必须选育出优良性状的纯种，以免后代发生性状分离；若该生物靠无性生殖产生后代，那么只要得到该优良性状就可以了，纯种、杂种并不影响后代性状的表达。2、人工诱变育种（1）原理：基因突变（2）方法：用物理因素（如X射线、r射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，从而引起基因突变。（3）举例：太空育种、青霉素高产菌株的获得（4）特点：提高了突变率，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种，但由于突变的不定向性，因此该种育种方法具有盲目性。（5）说明：该种方法常用于微生物育种、农作物育种等。3、单倍体育种：无性生殖（组织培养），利用花药离体培养，周期短。（1）原理：染色体变异（2）方法：花药离休培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。（3）举例：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（R）对易染锈病（r）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。要求用单倍体育种的方法培育出具有优良性状的新品种。操作方法：①让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得F1；②取F1的花药离体培养得到单倍体；③用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体加倍，选取具有矮秆抗病性状的个体即为所需类型。（4）特点：由于得到的个体基因都是纯合的，自交后代不发生性状分离，所以相对于杂交育种来说，明显缩短了育种的年限。（5）说明：A该方法一般适用于植物。 B该种育种方法有时须与杂交育种配合，其中的花药离休培养过程需要组织培养技术手段的支持。4、多倍体育种：果实肥厚，营养含量高，茎杆粗壮。（1）原理：染色体变异（2）方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，从而使细胞内染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂，即可发育成多倍体植株。（3）举例：①三倍体无籽西瓜的培育（同源多倍体的培育）过程图解：参见高二必修教材第二岫图解说明：A．三倍体西瓜种子种下去后，为什么要授以二倍体西瓜的花粉？西瓜三倍体植株是由于差数分裂过程中联会紊乱，未形成正常生殖细胞，因而不能形成种子。但在三倍体植株上授以二倍体西瓜花粉后，花粉在柱头上萌发的过程中，将自身的色氨酸转变为吲哚乙酸的酶体系分泌到西瓜三倍体植株的子房中去，引起子房合成大量的生长素；其次，二倍体西瓜花粉本身的少量生长素，在授粉后也可扩散到子房中去，这两种来源的生长素均能使子房发育成果实（三倍体无籽西瓜）。B．如果用二倍体西瓜作母本、四倍体西瓜作父本，即进行反交，则会使珠被发育形成的种皮厚硬，从而影响无籽西瓜的品质。②八倍体小黑麦的培育（异源多倍体的培育）：普通小麦是六倍体（AABBDD），体细胞中含有42条染色体，属于小麦属：黑麦是二倍体（RR），体细胞中含有14条染色体，属于黑麦属。两个不同的属的特种一般是难以杂交的，但也有极少数的普通小麦品种含有可杂交基因，能接受黑麦的花粉。杂交后的子一代含有四个染色体组（ABDR），不可育，必须用人工方法进行染色体加倍才能产生后代，染色体加倍后的个体细胞中含有八个染色体组（AABBDDRR），而这些染色体来自不同属的特种，所以称它为异源八倍体小黑麦。（4）特点：该种育种方法得到的植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加。（5）说明：①该种方法用于植物育种；②有时须与杂交育种配合。5、基因工程：定向培育新物种（1）原理：DNA重组技术（属于基因重组范畴）（2）方法：按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。操作步骤包括：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达等（3）举例：能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获利，抗虫棉，转基因动物等（4）特点：目的性强，育种周期短。（5）说明：对于微生物来说，该项技术须与发酵工程密切配合，才能获得人类所需要的产物。6、利用“细胞工程”育种：原理 植物体细胞杂交 细胞核移植方法 用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新植物体的方法。操作步骤包括：用酶解法去掉细胞壁、用诱导剂诱导原生质体融合、将杂种细胞进行组织培养等 是把一生物的细胞核移植到另一生物的去核卵细胞中，再把该细胞培育成一个的生物个体。操作步骤包括：吸取细胞核、将移植到去核卵细胞中、培育（可能要使用胚胎移植技术）等。举例 “番茄马铃薯”杂种植株 鲤鲫移核鱼，克隆动物等特点 可克服远缘杂交不亲合的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。说明 该种方法须植物组织培养等技术手段的支持。7、利用植物激素培育特定性状（1）原理：适宜浓度的生长素可以促进果实的发育（2）方法：在未受粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物溶液，子房就可以发育成无籽果实。（3）举例：无籽番茄的培育（4）特点：由于生长素所起的作用是促进果实的发育，并不能导致植物的基因型的改变，所以该种变异类型是不遗传的。（5）说明：该种方法适用于植物。且不属于育种方式，只改变性状，并未改变遗传物质。2.单倍体育种的原理是什么染色体变异 ②方法：花药离体培养获得单倍体植株。3.单倍体育种的原理是什么？单倍体育种的原理是染色体变异。单倍体育种（haploid breeding）是植物育种手段之一。即利用植物组织培养技术（如花药离体培养等）诱导产生单倍体植株，再通过某种手段使染色体组加倍（如用秋水仙素处理），从而使植物恢复正常染色体数。单倍体的产生的途径：1、体内发生即从胚囊内产生单倍体。如油菜和亚麻的双胚苗中经常出现单倍体，可能是由温度骤变或异种、异属花粉的刺激引起。即雌配子或雌性细胞经花粉或雄核刺激后未受精而产生的单倍体植株。马铃薯、苜蓿、烟草和杨树的种间杂交等都有此现象。雌雄配子都参加胚胎发生，因而产生具父母本来源的嵌合植株，卵细胞不受精，或卵细胞受精前失活，由精核在卵细胞内单独发育成单倍体，因此只含有一套雄配子染色体。这类单倍体的发生频率很低。精核进入卵细胞后未与卵核融合而退化，卵核未经受精而单独发育成单倍体。远缘杂交中有时会出现此种现象。2、离体诱导植物细胞具有潜在的再生性和全能性，能发育为完整植株，故应用组织培养技术对特定组织进行离体培养，可诱导产生单倍体。方法是将一定发育阶段的花药、子房或幼胚，使单倍体细胞分裂形成胚状体或愈伤组织，然后由胚状体发育成小苗或诱导愈伤组织发育为植株。单倍体植株经染色体加倍后，在一个世代中即可出现纯合的二倍体(一般情况下为纯合，但在亲本为多倍体情况下，得到的单倍体植株加倍后。4.花药离体培养,单倍体育种,秋水仙素处理的原理分别是什么 如何区分这这三种方法?育种方法1、杂交育种：用于有性生殖的生物，利用基因自由组合原理，基因重组（通过基因分离、自由组合，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起。抗锈病(R)对易染底盘锈病(r)为显性，要求使用杂交育种的方法培育出具有优良性状的新品种。②让F1自交得F2③选F2中矮秆抗病小麦自交得F3；④留F3中未出现性状分离的矮秆抗病个体，对于F3中出现性状分离的再重复③④步骤。需连续自交不断举优汰劣才能选育出需要的类型。A．同一物种不同品种的个体间，B．亲缘关系较近的不同物种个体间（为了使后代可育，应做染色体加倍处理，得到的个体即是异源多倍体），如八倍体小黑麦的培育、萝卜和甘蓝杂交。②若该生物靠有性生殖繁殖后代，则必须选育出优良性状的纯种，以免后代发生性状分离；若该生物靠无性生殖产生后代，纯种、杂种并不影响后代性状的表达。2、人工诱变育种（1）原理：基因突变（2）方法：用物理因素（如X射线、r射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，太空育种、青霉素高产菌株的获得（4）特点：提高了突变率，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种，因此该种育种方法具有盲目性。该种方法常用于微生物育种、农作物育种等。3、单倍体育种：花药离休培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（R）对易染锈病（r）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。要求用单倍体育种的方法培育出具有优良性状的新品种。①让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得F1；③用秋水仙素处理单倍体幼苗，选取具有矮秆抗病性状的个体即为所需类型。由于得到的个体基因都是纯合的，自交后代不发生性状分离，所以相对于杂交育种来说，明显缩短了育种的年限。A该方法一般适用于植物。B该种育种方法有时须与杂交育种配合，其中的花药离休培养过程需要组织培养技术手段的支持。4、多倍体育种：染色体变异（2）方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，从而使细胞内染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂，即可发育成多倍体植株。①三倍体无籽西瓜的培育（同源多倍体的培育）过程图解：A．三倍体西瓜种子种下去后，为什么要授以二倍体西瓜的花粉？西瓜三倍体植株是由于差数分裂过程中联会紊乱，未形成正常生殖细胞，因而不能形成种子。但在三倍体植株上授以二倍体西瓜花粉后，花粉在柱头上萌发的过程中，将自身的色氨酸转变为吲哚乙酸的酶体系分泌到西瓜三倍体植株的子房中去，引起子房合成大量的生长素；二倍体西瓜花粉本身的少量生长素，在授粉后也可扩散到子房中去，这两种来源的生长素均能使子房发育成果实（三倍体无籽西瓜）。B．如果用二倍体西瓜作母本、四倍体西瓜作父本，则会使珠被发育形成的种皮厚硬，从而影响无籽西瓜的品质。入受体细胞、目的基因的检测与表达等（3）举例：能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获利，转基因动物等（4）特点：育种周期短。该项技术须与发酵工程密切配合，才能获得人类所需要的产物。细胞工程”原理 植物体细胞杂交 细胞核移植方法 用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新植物体的方法。用酶解法去掉细胞壁、用诱导剂诱导原生质体融合、将杂种细胞进行组织培养等 是把一生物的细胞核移植到另一生物的去核卵细胞中，再把该细胞培育成一个的生物个体。吸取细胞核、将移植到去核卵细胞中、培育（可能要使用胚胎移植技术）等。杂种植株 鲤鲫移核鱼，克隆动物等特点 可克服远缘杂交不亲合的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。说明 该种方法须植物组织培养等技术手段的支持。7、利用植物激素培育特定性状（1）原理：适宜浓度的生长素可以促进果实的发育（2）方法：5.单倍体育种的原理是染色体变异吗？都说单倍体育种的原理是染色体变异。杂交育种的原理是基因重组，诱变育种的原理是基因突变，多倍体育种的原理是染色体变异，说的都是新品种遗传变异的来源。单倍体育种如果是培育出单倍体的新品种，其原理无疑是染色体变异。但事实上单倍体育种只是利用单倍体植株培育新品种的方法，获得的单倍体幼苗再经过人工诱导使染色体数目加倍，新品种的染色体数目与原品种并无差异，其遗传变异的来源是基因重组。6.各育种方式优缺点对比各育种方式优缺点如下一、诱变育种诱变育种是指利用人工诱变的方法获得生物新品种的育种方法原理：基因突变方法：激光、化学物质诱变，太空（辐射、失重）诱发变异→选择育成新品种优点：能提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状；有利变异少，诱变的方向和性质不能控制。改良数量性状效果较差二、杂交育种：杂交育种是指利用具有不同基因组成的同种（或不同种）生物个体进行杂交，获得所需要的表现型类型的育种方法。其原理是基因重组。杂交→自交→选优优点：能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。需及时发现优良性状。三、单倍体育种：单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株，再诱导其染色体加倍，从而获得所需要的纯系植株的育种方法。）其原理是染色体变异。优点是可大大缩短育种时间。染色体变异，组织培养方法：选择亲本→有性杂交→F1产生的花粉离体培养获得单倍体植株→诱导染色体加倍获得可育纯合子→选择所需要的类型。明显缩短育种年限，加速育种进程。需与杂交育种结合，四、多倍体育种：染色体变异（染色体加倍）。秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，多倍体育种特点1、巨大性：叶片果实种比较大；奇数倍的多倍体在减数分裂时。7.单倍体育种的原理有没有植物细胞全能性能体现细胞的全能性。全能性：指高度分化的细胞仍然有发育成完整个体的潜能，叫细胞的全能性。单倍体植株是用花药离体培养，经脱分化或去分化形成愈伤组织，经再分化形成单倍体植株。